绪论 陶瓷材料学课件

绪论
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1.1 陶瓷的定义和发展历史
20世纪90年代，陶瓷研究进入了第三个阶段—纳米陶瓷 阶段。
纳米陶瓷是当前陶瓷材料研究中的一个十分重要发展趋 向，它将促使陶瓷材料从工艺到理论、从性能到应用提 高到一个崭新阶段。
小影霸（纳米陶瓷风扇）
纳米陶瓷菜刀
纳米陶瓷轴承
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瓷器的生产过程
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东汉晚期，陶器步入了瓷器阶段，这是陶瓷技术发展史上 十分重要的里程碑。
汉代瓷器
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1.1 陶瓷的定义和发展历史
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随着科学技术的进步与发展，由瓷器又衍生出许多 种类的陶瓷。
日用陶瓷、工业陶瓷与水泥、玻璃、耐火材料、搪 瓷、磨料制品等统称为硅酸盐制品。人们一般将这 一类陶瓷制品成为传统陶瓷或普通陶瓷。
制品坯型（亦称生坯）。 ❖百度文库烧结
生坯经初步干燥后，进行涂釉烧结或直接烧结。高温烧结时， 陶瓷内部会发生一系列物理化学变化及相变，如体积减小，密度增 加，强度、硬度提高，晶粒发生相变等，使陶瓷制品达到所要求的 物理性能和力学性能。
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20世纪以来，特别是第二次世界大战之后，随着 宇宙开发、原子能工业的兴起和电子工业的迅速 发展，陶瓷研究的发展则从传统陶瓷跃入第二阶 段—先进陶瓷阶段。
这一阶段先进陶瓷被称为微米级先进陶瓷
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陶瓷材料指所有无机非金属材料。是用天然或人 工合成的粉状化合物，经成型和高温烧结而制成 的多晶固体材料。
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1.1 陶瓷的定义和发展历史
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制陶原料——高岭土是江西省景德镇东郊高岭村 所产，景德镇也就成了瓷都。
明代以后瓷器传出海外，中国亦被海外人士以 “瓷”（china）作为国名。
制坯料粉的粒度、形状、纯度及脱水脱气，以及配料比例和混料 均匀等质量要求。按不同的成型工艺要求，坯料可以是粉料、浆 料或可塑泥团。
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☺ 陶瓷制品的生产都要经过三个阶段：坯料制备、成型、烧结
❖ 成型 将坯料用一定工具或模具制成一定形状、尺寸、密度和强度的
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陶瓷在人类文明史上功不可没。人类最早使用的工 具——石器，可以说就是一种最早的天然陶瓷材料。
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新石器时代，我们的祖先就会制作陶器。然而陶器仅是一 种含有较多气孔、质地较松的未完全烧结制品。
景德镇陶瓷
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1.1 陶瓷的定义和发展历史
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陶与瓷的主要区别
（l）作胎原料不同：陶器一般用粘土，少数也用瓷土，而瓷器是用瓷石或瓷 土作胎，因原料不同，其成分有所差异。
（2）胎色：陶器制胎原料中含铁量较高，一般呈红色、褐色或灰色，且不 透明；瓷器胎色为白色，具透明或半透明性。
（3）釉的种类：陶器一般表面不施或施低温釉，其助熔剂为氧化铅。秦汉 时就大量烧制这类铅釉陶，唐代的三彩、宋代的低温颜色釉、明代的五彩和 清代的粉彩均属此类。瓷器表面施有高温釉，主要有石灰釉和石灰一碱釉两 种。
（4）烧成温度：因制胎材料的关系，陶器的烧制温度一般在700～1000℃， 瓷器烧制温度一般在1200℃以上。 （5）总气孔率：普通陶器总气孔率为12.5％～38％；精陶为12％～30％； 细炻器（原始瓷）为4％～8％；硬质瓷为2％～6％。
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1.1 陶瓷的定义和发展历史
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陶瓷既是我国最杰出的科学成就之一，又是中华文明伟大象征之一。 就陶瓷研究历史进程看，陶瓷的发展经历了三次重大飞跃。
陶器的制作
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汉代柿蒂云纹红陶器 汉代盾牌武士佣
汉代陶马
古希腊陶器
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1.1 陶瓷的定义和发展历史
❖ 瓷是在陶的制作工艺基础上，对工艺条件和原料控制更 严格、烧制温度更高所得材料。
（6）吸水率：这是陶瓷烧结度和瓷化程度的重要标志，普通陶器吸水率都 在8％以上，细炻器为0.5％～12％，瓷器为0～0.5％。
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1.1 陶瓷的定义和发展历史
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☺ 陶瓷制品的生产都要经过三个阶段：坯料制备、成型、烧结
❖ 坯料制备 通过机械或物理或化学方法制备粉料，在制备坯料时，要控
陶瓷材料学
周玉编著，《陶瓷材料学》，科学出版社，2004，北京
李宁
hslining@mail.hust.edu.cn 华中科技大学材料科学与工程学院
目录
1. 绪论 2. 陶瓷的晶体结构 3. 非晶态与玻璃结构 4. 晶体缺陷 5. 陶瓷中的扩散 6. 陶瓷的相图 7. 陶瓷的显微组织 8. 陶瓷的机械性能 9. 陶瓷的热力学和抗热震性能
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2学时 6学时 4学时 4学时 8学时 6学时 5学时 4学时 4学时
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1.1 陶瓷的定义和发展历史
❖ 早期的陶瓷由于烧制温度不高、有一定吸水率、断面粗 糙无光、不透明，被称为陶器。